5. Закон Ома для участка цепи с эдс

Закон Ома для участка электрической цепи устанавливает зависимость между током, напряжением и сопротивлением на этом участке цепи. Математическое выражение закона Ома для участка имеет вид:

(1.13)

Часто место сопротивления пользуются проводимостью. Проводимость – это величина обратная сопротивлению (1.14). Единицей проводимости является сименс (См).

Тогда закон Ома для участка цепи можно записать так (1.15)

Для замкнутой электрической цепи ЭДС источника, можно определить выражением

(1.16)

Из формулы 1.14 следует, что ток в замкнутой цепи равен

(1.17).

6. Аналоговые электронные вольтметры.

Аналоговый электронный вольтметр - измерительный прибор, который состоит из электронного преобразователя, выполненного на полупроводниковых элементах, интегральных микросхемах, и магнитоэлектрического измерителя.

Для измерения напряжения в радиоэлектронных цепях используют следующие типы электронных вольтметров: постоянного тока (В2), переменного тока (ВЗ), импульсные (В4), фазочувствительные (В5), селективные (В6), универсальные (В7).

Аналоговые электронные вольтметры постоянного тока по сравнению с магнитоэлектрическими вольтметрами имеют большое входное сопротивление (порядка 10-30 МОм) и высокую чувствительность. Значение входного сопротивления неизменно при переключении пределов измерения.

Схема аналогового электронного вольтметра постоянного тока представлена на рис. 11.1. Вольтметр состоит из входного устройства - высокоомного резистивного делителя напряжения; электронного преобразователя - усилителя постоянного тока; электромеханического преобразователя - магнитоэлектрического микроамперметра.

Усилитель постоянного тока (УПТ) предназначен для повышения чувствительности вольтметра, увеличивает мощность сигнала до уровня, необходимого для приведения в действие магнитоэлектрического измерителя. УПТ должен обладать высокой линейностью амплитудной характеристики, постоянством коэффициента усиления, малым дрейфом нулевого уровня.

Линейность амплитудной характеристики обеспечивается правильным выбором режимов работы транзисторов, микросхем усилителя.

Рис. 11.1. Схема электронного вольтметра постоянного тока

Отрицательная обратная связь в усилителе повышает стабильность коэффициента усиления и улучшает линейность амплитудной характеристики. Стабилизация питающих напряжений также способствует стабилизации коэффициента усиления.

Для уменьшения дрейфа нулевого уровня, кроме стабилизации питающих напряжений, усилитель выполняют по мостовой балансной схеме. Расширение пределов измерения осуществляется с помощью делителя и сопротивления обратной связи.

Аналоговые электронные вольтметры переменного тока выполняют по схемам: 1) преобразования переменного напряжения в постоянное и дальнейшего усиления постоянного напряжения (рис. 11.2, а); 2) усиления переменного напряжения и дальнейшего преобразования переменного напряжения в постоянное (рис. 11.2, б).

Вольтметры, построенные по первой схеме, характеризуются широким частотным диапазоном 20 Гц - 1000 МГц, но недостаточно высокой чувствительностью. Вольтметры, построенные по второй схеме, характеризуются сравнительно узким частотным диапазоном 10 Гц-20 МГц, определяемым полосой пропускания усилителя переменного тока, но более высокой чувствительностью.

Рис. 11.2. Схемы электронных вольтметров переменного тока

Характеристики аналоговых электронных вольтметров переменного тока и градуировка их шкал в основном определяются схемой электронного преобразователя (детектора). Различают преобразователи амплитудного, средневыпрямленного, среднеквадратического значений, преобразующие переменное напряжение в постоянное, пропорциональное по уровню соответственно амплитудному, средневыпрямленному и среднеквадратическому значениям измеряемого напряжения.

Вход преобразователей относительно постоянной составляющей измеряемого напряжения может быть открытым либо закрытым (с разделительным конденсатором на входе).

По частотному диапазону аналоговые электронные вольтметры переменного тока делятся на низкочастотные, высокочастотные, сверхвысокочастотные.

Рис. 11.3. Схема универсального аналогового электронного вольтметра